利用Cauchy收敛原理证明:单调有界数列必收敛。
证: Cauchy收敛原理: 数列{xn}收敛⟺∀ε>0,∃N∈N∗,s.t.n,m>N时∣xn−xm∣<ε .
反证法. 不妨设xn单调递增有上界,假设它不收敛,根据 Cauchy收敛原理,∃ε0>0,∀N∈N∗(取N1=1),∃m1>n1>N1使得xm1−xn1>ε0 ;
取N2=m1,∃m2>n2>N2使得xm2−xn2>ε0 ;
⋯⋯
取Nk=mk−1,∃mk>nk>Nk使得xmk−xnk>ε0 ;
⋯⋯
⟹xmk−xn1>kε0且k→+∞limkε0=+∞
⟹{xn}无上界,矛盾。